Bai 15 Dong dien trong chat khi

Để tạo ra sự phóng tia lửa điện giữa hai điện cực đặt trong không khí ở điều kiện thường thì A.hai điện cực phải làm bằng kim loại B.hai điện cực phải đặt gần nhau C.hiệu điện thế giữa h[r]

Trang 1

BÀI 15: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ ( 2 tiết )

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức:

- Trình bày được bản chất của dòng điện trong chất khí.

- Trình bày được nguyên nhân chất khí dẫn điện

- Trình bày được cách tạo ra hạt tải điện trong quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí

- Trình bày được điều kiện tạo ra tia lửa điện

- Nêu được điều kiện tạo ra hồ quang điện và ứng dụng của hồ quang điện

- Phân biệt được hai quá trình dẫn điện tự lực quan trọng trong không khí là hồ quang điện và tia lửa điện

2 Kỹ năng.

- Giải thích bản chất dòng điện trong chất khí

- Giải được các bài tập có liên quan, giải thích các hiện tượng liên quan

- Vận dụng kiến thức bài học để ứng dụng trong thực tế:

+ Biết cách hàn điện

+ Biết cách kiểm tra bugi xe máy

+ Biết cách phòng và tuyên truyền các biện pháp phòng chống sét

3 Thái độ:

- Tích cực trong học tập

- Thường xuyên ứng dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống nâng cao kết quả học tập

4 Tích hợp.

- Bảo vệ thiết bị điện, tài sản, tính mạng khi sử dụng cột chống sét

- Sử dụng đèn ống thay đèn dây tóc tiết kiệm điện

Liên hệ: + Làm sao tránh hiện tượng này (sét gây nguy hiểm cho con người)

+ Nguyên tử ôxi kết hợp tạo thành ozon, nitơ kết hợp với ôxi tạo thành nitơ ôxit các hợp chất này tạo ra mùi khét

+ Hiện tượng phóng điện trong khí quyển, hiện tượng sét tạo các ion NO2

và NH tạo ra các chất hữu cơ làm cho cây cối xanh tốt; sét cũng gây nguy hiểm cho con người,…

5 Đinh hướng phát triển năng lực.

+ Năng lực chung:

- Năng lực tự học

- Năng lực giải quyết vấn đề

- Năng lực sáng tạo

- Năng lực tự quản lí

- Năng lực giao tiếp

- Năng lực hợp tác

- Năng lực CNTT và truyền thông

- Năng lực sử dụng ngôn ngữ

+ Năng lực chuyên biệt bộ môn:

- Kiến thức: K1, K2, K3, K4

- Phương pháp: P1, P2, P4, P8

- Trao đổi thông tin: X4,X5, X6, X8

- Cá thể: C5

Trang 2

II CHUẨN BỊ

1 Học sinh:

+ Ôn lại cấu trúc phân tử của chất khí đã học ở lớp 10.

+Ôn lại bản chất của dòng điện trong kim loại và chất điện phân

+ Ôn lại khái niệm dòng điện trong các môi trường, là dòng chuyển dời có hướng của các hạt

mang điện

2 Giáo viên:

+ Chuẩn bị các thiết bị để làm các thí nghiệm.

+ Giáo án, phiếu học tập, SGK và các tài liệu liên quan, các slide để trình chiếu

+ Các phiếu học tập

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 Câu 1: Các hiện tượng vật lí trên nguyên lí xảy ra như thế nào? Chúng hoạt động và có bản

chất như thế nào?

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 Câu 1: Trình bày thuyết động học phân tử chất khí?

Câu 2: Nêu điều kiện để có dòng điện trong một môi trường? Như vậy theo em chất khí là

chất cách điện hay dẫn điện? tại sao? Cho VD minh chứng?

Câu 3: Nếu chất khí dẫn điện tốt thì sẽ như thế nào? Mạng điện trong gia đình có an toàn

không? Các nhà máy điện sẽ ra sao? Con người và sinh vật trên Trái Đất sẽ như thế nào?

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3 Câu 1: Tại sao sau nhiều ngày hai lá điện nghiệm tích điện lại cụp lại? Các điện tích đó đã đi

vào đâu?

Câu 2: Trong điều kiện nào chất khí dẫn điện? Các tác nhân tác dụng lên chất khí gây ra hiện

tượng gì?

Câu 3: Nêu cách làm tăng các hạt tải điện trong chất khí?

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 4 Câu 1: Thế nào là tác nhân ion hóa chất khí và thế nào là sự ion hóa chất khí? Nêu hiện

tượng xảy ra đối với khối khí đã bị ion hoá khi chưa có và khi có điện trường

Khi có sự ion hóa chất khí thì:

+ Hạt mang điện trong chất khí là gì?

+ Khi đặt một hiệu điện thế vào khối khí bị ion hóa thì có điều gì xảy ra?

Câu 2: Nêu bản chất của dòng điện trong chất khí?

Câu 3: So sánh bản chất của dòng điện trong chất khí với dòng điện trong kim loại và trong

chất điện phân?

Câu 4: Nêu hiện tượng xảy ra trong khối khí khi mất tác nhân ion hoá?

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 5 Câu 1: Em hãy phát biểu định nghĩa về tia lửa điện?

Câu 2: Ở điều kiện nào thì phát sinh tia lửa điện?

Câu 3: Em hãy nêu các ứng dụng của tia lửa điện trong kỹ thuật và đời sống?

Câu 4: Sét gây ra những hậu quả rất khủng khiếp, vậy các em hãy đưa ra những biện pháp để

phòng chống sét đánh?

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 6 Câu 1: Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của

A các electron mà ta đưa vào trong chất khí

Trang 3

B các ion mà ta đưa vào trong chất khí.

C các ion và electron mà ta đưa vào trong chất khí

D các electron và ion được tạo ra trong chất khí hoặc đưa từ ngoài vào

Câu 2: Quá trình phóng điện trong chất khí thường kèm theo sự phát sáng Nguyên nhân là

A do sự iôn hoá chất khí

B.electrôn va chạm với các phân tử khí hoặc với các iôn dương làm các phân tử chuyển sang trạng thái kích thích ,năng lượng chúng nhận được sẽ được giải phóng dưới dạng ánh sáng C.electrôn chuyển động với vận tốc lớn tạo ra những vệt sáng phía sau

D.các hạt tải điện nhận thêm năng lượng và tự phát sáng

Câu 3 Để tạo ra sự phóng tia lửa điện giữa hai điện cực đặt trong không khí ở điều kiện

thường thì

A.hai điện cực phải làm bằng kim loại

B.hai điện cực phải đặt gần nhau

C.hiệu điện thế giữa hai điện cực phải tạo điện trường rất lớn, có cường độ vào khoảng 3.106

V/m

D.hiệu điện thế giữa hai điện cực không nhỏ hơn 220V

Câu 4: Trong quá trình phóng điện hình tia, tác nhân iôn hoá là

A.do va chạm

B.do tác dụng của bức xạ phát ra trong tia điện

C.do va chạm và do tác dụng của bức xạ phát ra trong tia điện

D.do các phản ứng phụ xảy ra trong không khí

Câu 5 Khi có sét

A.luôn kèm theo tiếng nổ lớn

B.cường độ dòng điện trong sét có thể đạt tới 104 đến 5.104 (A)

C.hiệu điện thế gây sét có thể đạt tới 108 đến 109 (V) D.Cả A,B,C đều đúng

Câu 6 Để tạo hồ quang điện giữa hai thanh than ,lúc đầu người ta cho hai thanh than tiếp

xúc với nhau sau đó tách chúng ra.Việc làm trên nhằm mục đích:

A.để các thanh than nhiễm điện trái dấu

B để các thanh than trao đổi điện tích

C.để dòng điện chạy qua lớp tiếc xúc và toả nhiệt đốt nóng các đầu thanh than D.để tạo hiệu thế lớn hơn

III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC

Hoạt động 1: ( 7 phút): Ổn định tổ chức và bài cũ

- Kiểm tra sĩ số

- Kiểm tra bài cũ:

+ Nêu bản chất của dòng điện trong KL và dòng điện trong chất điện phân?

+ So sánh khả năng dẫn điện của kim loại và chất điện phân?

- Bài mới :

IV CHUỖI CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC:

A HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG (5 phút)

1 Chuyển giao nhiệm vụ học

tập:

+ Cho HS xem clip máy

Romcop, sự phóng điện và sấm

sét, hoạt động bugi

+ Chia học sinh thành 8 nhóm

và phát phiếu học tập số 1

1 Thực hiện nhiệm vụ học tập:

+ Mỗi nhóm thực hiện nhiệm

vụ được giao + Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ học sinh có thể trao đổi với các bạn trong nhóm

Trang 4

2 Đánh giá kết quả thực hiện

nhiệm vụ học tập:

- GV mời một nhóm báo cáo kết

quả, các nhóm khác góp ý, bổ

sung

- GV nhận xét, đánh giá kết quả

thực hiện nhiệm vụ học tập của

học sinh và đi vào bài mới

2 Báo cáo kết quả hoạt động

và thảo luận

- Đại diện mỗi nhóm trình bày nội dung đã thảo luận

- Các nhóm khác có ý kiến bổ sung

B HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC Hoạt động 1: Tìm hiểu tính chất điện của chất khí trong điều kiện thường.

tập:

- GV chia lớp thành 8 nhóm, phát

phiếu học tập số 2 cho mỗi nhóm

hoàn thành trong 5 phút

- GV mời một nhóm báo cáo kết

quả, các nhóm khác góp ý, bổ

sung

GV: Kết luận

- Các nhóm phân công nhiệm vụ cho từng thành viên

-Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ có sự hợp tác chặt chẽ của các thành viên trong nhóm

Câu 1: - Chất khí được cấu tạo

từ các nguyên tử, phân tử

- Các phân tử chuyển động hỗn độn không ngừng

- Bình thường các nguyên tử trung hòa về điện

Câu 2: Để có dòng điện môi

trường đó phải có:

+ Các hạt tải điện tự do

+ Phải duy trì hiệu điện thế để

nó chuyển động có hướng

I Chất khí là môi trường cách điện

Chất khí không dẫn điện vì các phân tử khí đều ở trạng thái trung hoà điện, do đó trong chất khí không

có các hạt tải điện (K1)

B HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 2(8 phút) : Tìm hiểu sự dẫn điện trong chất khí trong điều kiện thường

1.Chuyển giao nhiệm vụ học

tập:

- GV giới dụng cụ và cách tiến

hành các thí nghiệm với tĩnh điện

kế và TN dòng điện trong chất

- Các nhóm phân công nhiệm vụ cho từng thành viên: quan sát

II Sự dẫn điện của chất khí trong điều kiện thường

Thí nghiệm cho thấy: + Trong chất khí cũng

Trang 5

khí đốt không khí.

(Nếu HS chưa rõ cách tiến hành

thí nghiệm, GV nhắc lại một lần

nữa để các nhóm đều nắm được)

hoàn thành trong 6 phút:

- HĐ chung cả lớp: GV mời 3

nhóm báo cáo kết quả, các nhóm

khác góp ý, bổ sung, phản biện

GV chốt lại kiến thức

TN ảo với tĩnh điện kế và TN thực thống nhất để ghi lại hiện tượng xảy ra, trả lời phiếu học tập số 3 vào bảng phụ, viết ý kiến của mình vào giấy và kẹp chung với bảng phụ

- Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ có sự hợp tác chặt chẽ của các thành viên trong nhóm

có nhưng rất ít các hạt tải điện

+ Khi dùng ngọn đèn

ga để đốt nóng chất khí hoặc chiếu vào chất khí chùm bức xạ

tử ngoại thì trong chất khí xuất hiện các hạt tải điện Khi đó chất khí có khả năng dẫn điện (K4)

Hoạt động 3( 8 phút) : Tìm hiểu bản chất dòng điện trong chất khí.

tập:

- HĐ chung cả lớp: GV mời 3

- Học sinh nhận và thực hiện nhiệm vụ

- Đại diện mỗi nhóm trình bày

III Bản chất dòng điện trong chất khí

1 Sự ion hoá chất khí và tác nhân ion hoá

- Ngọn lửa ga, tia tử ngoại của đèn thuỷ ngân trong thí nghiệm trên được gọi là tác nhân ion hoá

- Hạt tải điện trong chất khí : ion dương, ion âm và electron

- Điều kiện để có dòng điện trong chất khí :

+ Tác nhân ion hóa + Có điện trường

- Bản chất: Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương

Trang 6

nội dung đã thảo luận.

theo chiều điện trường và các ion âm electron ngược chiều điện trường ( K1, X5, X6, X8)

Hoạt động 4( 7 phút): Tìm hiểu quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí

- Yêu cầu học sinh nêu khái

niệm sự dẫn điện không tự lực

- Giới thiệu đường đặc trưng V –

A của dòng điện trong chất khí

- Yêu cầu học sinh giải thích tại

sao dòng điện trong chất khí

không tuân theo định luật Ôm

(GV yêu cầu HS nhắc lại nội

dung định luật Ôm)

- Yêu cầu học sinh thực hiện C3

- HS nhận biết thế nào là quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí

- HS quan sát đường đặc trưng V-A và tìm hiểu sự phụ thuộc của I theo U

- HS xét các đoạn Oa, ab, bc ứng với các giá trị U và chứng

tỏ quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí không tuân theo định luật Ôm

- HS thảo luận cặp đôi để trả lời câu C3

2 Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí

Quá trình dẫn điện của chất khí nhờ có tác nhân ion hoá gọi

là quá trình dẫn điện không tự lực Nó chỉ tồn tại khi ta tạo ra hạt tải điện trong khối khí giữa hai bản cực và biến mất khi ta ngừng việc tạo ra hạt tải điện(P3, P4)

Quá trình dẫn diện không tự lực không tuân theo định luật

Ôm (P2)

Hoạt động 5( 15 phút): Tìm hiểu về tia lửa điện và điều kiện tạo ra tia lửa điện.

tập:

- Trình chiếu bảng 15.1

- Tích hợp hoạt động của hệ

thống đánh lửa; đèn tiết kiệm

điện

+ Trình chiếu hình ảnh về hệ

thống đánh lửa; đèn huỳnh quang

- Tích Hợp phòng chống sét

đánh

+ Trình chiếu hình ảnh, vi deo về

sấm sét

+ Trình chiếu thuyết trình biện

pháp để phòng chống sét đánh

- Phát biểu định nghĩa về tia lửa điện

- Phát biểu điều kiện để tạo ra tia lửa điện

- Quan sát phân tích số liệu bảng 15.1

- TL nhóm: Nêu một số ứng dụng của của tia lửa điện trong

kỹ thuật và đời sống

- Xem, quan sát + Thảo luận nhóm cử đại diện trình bày những biện pháp để phòng chống sét đánh

III Tia lửa điện và điều kiện tạo ra tia lửa điện

1 Định nghĩa

Tia lửa điện là quá trình phóng điện tự lực trong chất khí đặt giữa hai điện cực khi điện trường đủ mạnh

để biến phân tử khí trung hoà thành ion dương và electron tự do.(K1)

2 Điều kiện để tạo ra tia

lửa điện (P6, X8)

- Điện trường đạt đến ngưỡng vào khoảng 3 triệu V/m

- Hiệu điện thế để phát sinh tia lửa điện

ở cùng khoảng cách với các bề mặt điện

Trang 7

GV chốt lại kiến thức và thảo luận

cực khác nhau có giá trị khác nhau

3 Ứng dụng (K4, X2)

Dùng để đốt hỗn hợp xăng không khí trong động cơ xăng

Giải thích hiện tượng sét trong tự nhiên

Hoạt động 6 ( 15 phút): Tìm hiểu về hồ quang điện và điều kiện tạo ra hồ quang điện.

tập:

- Cho học sinh mô tả việc hàn

điện

- Giới thiệu hồ quang điện

- Trình chiếu vi deo về hồ quang

điện

-Yêu cầu hs nêu các hiện tượng

kèm theo khi có hồ quang.điện

- Giới thiệu điều kiện để có hồ

quang điện

- Tích hợp nguyên tắc hàn

điện; phòng cháy nổ.

+ Em hãy nêu các ứng dụng của

hồ quang điện trong đời sống và

kĩ thuật?

+ Trình chiếu hình ảnh về hàn

điện, đèn hồ quang, các vụ cháy

do chập điện, hoạt động của bugi

- Nêu các hiện tượng kèm theo khi có hồ quang.điện

- Ghi nhận điều kiện để có hồ quang điện

- Thảo luận nhóm: Nêu các ứng dụng của hồ quang điện

- Xem, quan sát + Thảo luận nhóm cử đại diện trình bày những biện pháp để phòng chống sét đánh

IV Hồ quang điện

và điều kiện tạo ra

hồ quang điện (P6, X8)

1 Định nghĩa

- Hồ quang điện là quá trình phóng điện

tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suất thường hoặc áp suất thấp đặt giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn

- Hồ quang điện có thể kèn theo toả nhiệt

và toả sáng rất mạnh

2 Điều kiện tạo ra

hồ quang điện

Dòng điện qua chất khí giữ được nhiệt độ cao của catôt để catôt phát được electron bằng hiện tượng phát

xạ nhiệt electron

3 Ứng dụng (K4, X2)

Hồ quang điện có nhiều ứng dụng như hàn điện, làm đèn chiếu sáng, đun chảy vật liệu, …

C HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP VÀ VẬN DỤNG (10 PHÚT) + Vòng 1: GV chia lớp thành 2

nhóm lớn để tham gia thi đua với

nhau trả lời nhanh, chính xác các

câu hỏi (khoảng 8 câu hỏi) mà

- Trong quá trình thực hiện

Trang 8

GV đã chuẩn bị (chưa cho HS

chuẩn bị trước) Ghi điểm cho 2

nhóm ở vòng 1

Câu 1: Theo em biết chất khí có

dẫn điện không? Muốn chất khí

dẫn điện thì cần có đặc điểm gì?

Câu 2: Làm TN như thế nào để

chứng minh không khí ở điều

kiện bình thường không dẫn

điện? Và khi được kích thích thì

dẫn điện? Dòng điện trong chất

khí có tuân theo định luật ôm

không?

Câu 3: Quá trình phóng điện

trong chât khí thường kèm theo

hiện tượng gì?

Câu 5: Em thấy sét thường xuất

hiện khi nào? Nguyên nhân và

đặc điểm của sét? Tại sao khi có

sét ta thường nghe thấy tiếng nổ

lớn mà ta gọi là tiếng sấm hay

tiếng sét?

Câu 6: Em hãy nêu cách phòng

tránh sét? Tại sao khi mưa dông

chúng ta ở ngoài đồng nên nằm

xuống, không đứng chỗ đất nhô

cao hoặc không đứng dưới gốc

cây?

Câu 7: Em hãy so sánh giữa hai

dạng phóng điện là tia lửa điện và

hồ quang điện?

Câu 8: Hãy nêu ứng dụng của tia

lửa điện và hồ quang điện?

+ Vòng 2: Trên cơ sở 2 nhóm,

GV lại yêu cầu mỗi nhóm lại tiếp

tục hoạt động cặp đôi để giải

quyết các yêu cầu đưa ra trong

phiếu học tập số 6 GV quan sát

và giúp HS tháo gỡ những khó

khăn mắc phải

- HĐ chung cả lớp: GV mời 4

HS bất kì (mỗi nhóm 2 HS) lên

bảng trình bày kết quả bài giải

Cả lớp góp ý, bổ sung GV tổng

hợp các nội dung trình bày và kết

luận chung Ghi điểm cho mỗi

nhóm

- GV sử dụng các bài tập phù hợp

nhiệm vụ có sự hợp tác chặt chẽ của các thành viên trong nhóm

Trang 9

với đối tượng HS, có mang tính

thực tế, có mở rộng và yêu cầu

HS vận dụng kiến thức để tìm

hiểu và giải quyết vấn đề

+ GV quan sát và đánh giá hoạt

động cá nhân, hoạt động nhóm

của HS Giúp HS tìm hướng giải

quyết những khó khăn trong quá

trình hoạt động

+ GV thu hồi một số bài trình

bày của HS trong phiếu học tập

để đánh giá và nhận xét chung

+ GV hướng dẫn HS tổng hợp,

điều chỉnh kiến thức để hoàn

thiện nội dung bài học

+ Ghi điểm cho nhóm hoạt động

tốt hơn

D HOẠT ĐỘNG TÌM TÒI MỞ RỘNG (5 PHÚT)

tập:

- GV thiết kế hoạt động và giao

việc cho HS về nhà hoàn thành

Yêu cầu nộp báo cáo (bài thu

hoạch)

- GV khuyến khích HS tham gia

tìm hiểu những hiện tượng thực

tế về tia lửa điện và hồ quang

điện - Nội dung HĐ: yêu cầu HS

tìm hiểu, giải quyết các câu

hỏi/tình huống sau:

1 Em hãy tìm hiểu thêm các ứng

dụng của tia lửa điện và hồ quang

điện trong thực tế?

2 Em hãy tìm hiểu sấm sét:

Nguyên nhân? Giải pháp chống

sét và thiết bị chống sét?

3 Giải thích quá trình sinh ra

muối đạm trong cơn mưa giông?

Từ đó giải thích ý nghĩa câu ca

dao:

“Lúa chim lấp ló đầu bờ,

Hễ nghe tiếng sấm phất cờ mà

lên”

Em hãy nêu những hiểu biết của

- Bài báo cáo của HS (nộp bài thu hoạch)

Trang 10

mình về vấn đề trên?

- GV giao việc và hướng dẫn HS

tìm hiểu qua tài liệu, mạng

internet,…để giải quyết các công

việc được giao (câu hỏi số 1,2,3)

- Hướng dẫn bài mới: Tùy

vào chủ đề/bài học tiếp theo mà

GV xây dựng hệ thống câu hỏi

hướng dẫn HS chuẩn bị các nội

dung hoạt động

2 Đánh giá kết quả thực

hiện nhiệm vụ học tập:

- GV yêu cầu HS nộp sản phẩm

vào đầu buổi học tiếp theo

- Căn cứ vào nội dung báo cáo,

đánh giá hiệu quả thực hiện công

việc của HS (cá nhân hay theo

nhóm HĐ) Đồng thời động viên

kết quả làm việc của HS

V RÚT KINH NGHIỆM SAU TIẾT GIẢNG

- Về nội dung:

- Về phương pháp:

- Về phương tiện:

- Về thời gian:

- Về học sinh:

Định dạng
Số trang	10
Dung lượng	32,02 KB